什么是 Cohen's d?
Cohen's d 是一种标准化的效应量指标,它以"合并标准差"为单位,衡量两组均值之间的差距有多大。与 p 值只能告诉你差异是否"显著"不同,Cohen's d 关注的是差异本身究竟有多大。正因为如此,它非常适合用来横向比较不同研究的结果,或在做功效分析(power analysis)、估算所需样本量时作为参考。
如何使用本计算器
分别填入两组数据的均值、标准差和样本量。计算器会先算出合并标准差,再用两组均值之差除以它,得到 Cohen's d。同时,它还会按照 Cohen 提出的常用标准,自动判断效应属于"小、中、大"中的哪一档。
公式详解
合并标准差会按各组的自由度对其方差进行加权:
$$s_p = \sqrt{\frac{(n_1-1)\,s_1^{2} + (n_2-1)\,s_2^{2}}{n_1+n_2-2}}$$在此基础上,
$$\text{Cohen's }d = \frac{\bar{x}_1 - \bar{x}_2}{s_p}$$按照惯例,\(|d| \approx 0.2\) 为小效应,\(0.5\) 为中等效应,\(0.8\) 及以上为大效应。
实例演算
假设第 1 组的均值为 25、标准差为 12、样本量为 40;第 2 组的均值为 18、标准差为 9、样本量为 30。则合并方差为 \((39)(144) + (29)(81)) / 68 = (5616 + 2349) / 68 = 117.1324\),故 \(s_p \approx 10.8228\)。于是 \(\text{Cohen's }d = (25 - 18) / 10.8228 \approx 0.647\),属于中等效应。
常见问题
d 的正负号重要吗?正负号只表示哪一组的均值更高;对于效应量而言,真正关键的是它的大小,因此报告时通常取其绝对值。
为什么要用合并标准差,而不是单独某一组的标准差?合并标准差综合了两组样本的信息,能更稳定地估计共同的离散程度。当两组方差大致相等时,这种做法尤为合适。
如果两组样本量不一样怎么办?没关系——公式中按自由度加权的方式会自动处理样本量不等的情况。